在活性污泥中的水平基因转移增强了微生物的抗菌素耐药性和毒性
Guan-Yu Fang1, Xing-Quan Liu1, Yu-Jian Jiang2
1College of Food and Health, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, PR China; National Grain Industry (High-Quality Rice Storage in Temperate and Humid Region) Technology Innovation Center, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, PR China.
水平基因转移 (HGT) 在活性污泥细菌中很常见,促进了抗微生物耐药性基因 (ARG) 和毒性因子基因 (VFG) 的传播,特别是在Alphaproteobacteria和Gammaproteobacteria类中.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 污水处理微生物学 污水处理微生物学
背景情况:
- 活性污泥 (AS) 对于废水处理,去除污染物和营养物质至关重要.
- 在AS中水平基因转移 (HGT) 的作用和程度,特别是关于耐药性和毒性基因的传播,仍然不太清楚.
研究的目的:
- 调查活性污泥细菌中HGT的流行率和模式.
- 确定参与转移抗微生物耐药性基因 (ARG) 和毒性因子基因 (VFG) 的细菌种群和移动遗传元素.
主要方法:
- 从活性污泥中生成和分析478个高质量的元基因组组装基因组 (MAG).
- 生物信息分析用于检测HGT事件,识别ARG和VFG,并追踪它们的传输途径.
主要成果:
- 超过50%的MAG显示至少有一次HGT事件的证据,其中5%显示最近的HGT.
- 阿尔法蛋白质细菌和胺蛋白质细菌是ARG转移的主要接受者和捐赠者 (82.4%).
- 阿尔法蛋白质细菌,细菌菌和蛋白质细菌是VFG转移的关键;这些类别也含有更高数量的ARG和VFG,通常由移动遗传元素介导.
结论:
- HGT是塑造活性污泥细菌遗传格局的一个重要因素.
- 在特定细菌类中ARG和VFG的流行程度突出显示了抗菌素耐药性和病毒性传播的潜在风险.
- 了解HGT动态对于管理废水处理系统中的抗菌素耐药性和毒性至关重要.
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